负载细胞的两性离子微凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供负载细胞的两性离子微凝胶及其制备方法和应用，首先，制备两性离子聚合物大分子单体，然后，将干细胞与两性离子聚合物大分子单体混合溶于水中形成两性离子聚合物大分子单体水溶液，最后，将两性离子聚合物大分子单体的PBS溶液和二巯基聚乙二醇的PBS溶液在微流控芯片中混合通过微流控方法制备得到负载细胞的两性离子微凝胶。本发明专利技术所提供的制备方法简单，能够制备尺寸较为均一的微凝胶，同时能够保持包覆在其中的细胞高存活率，对于干细胞包覆在其中时能够保持干细胞的干性。性。性。

Cell loaded zwitterion micro gel and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
负载细胞的两性离子微凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及负载细胞的微凝胶制备
，更具体地说涉及负载细胞的两性离子微凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微凝胶是尺寸在微米级别的水凝胶，其不仅具有一定力学性能且具有高含水量的三维网状结构，能够与周围环境进行营养物质、气体和代谢产物的扩散和交换，有利于负载在其中的细胞的存活。同时由于其尺寸效应，微凝胶能够轻松的通过注射器的针头，具有可注射性。另外微凝胶具有较大的比表面积，可改善细胞
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基质相互作用。两性离子材料在同一分子上带有一对正负电荷，并保持整体电中性电荷。两性离子材料具有优异的防污性能。因为它们具有的相反电荷可以静电诱导周围的高水合层，从而建立高能水合屏障以克服非特异性蛋白质吸附。这些特性使得基于两性离子的材料在各个领域得到研究，尤其是干细胞培养。据报道，由纯两性离子聚羧基甜菜碱形成的水凝胶在植入小鼠体内时可抑制异物反应并抵抗胶原包囊，以及保护蛋白质免受血液中的免疫原性反应。此外，干细胞封装在两性离子聚羧基甜菜碱水凝胶中，细胞保持其治疗多能性并避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.负载细胞的两性离子微凝胶，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，将单体3
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(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯溶于水中，混合均匀后，再加入偶氮类自由基引发剂，在氮气保护氛围下，加热引发聚合反应，即得到两性离子聚合物反应溶液，其中，偶氮类引发剂采用偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐或者偶氮二氰基戊酸，3
‑
[[2
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(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯与偶氮类自由基引发剂的用量比例范围为(50
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400)：1，聚合反应温度为50
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90℃，聚合反应时间为10
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36h；步骤2，将步骤1制备得到的两性离子聚合物反应溶液的温度降低至室温20
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25℃后，向上述反应溶液中加入碱的水溶液中和至pH为8
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10后，将上述混合溶液置于冰水浴中，再向其中逐滴加入含有双键的酸类单体，反应即得到两性离子聚合物大分子单体溶液，其中，碱采用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或者碳酸氢钾，含有双键的酸类单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酐或者甲基丙烯酸酐，酸类单体的加入量为5
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20ml，反应时间为10
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36h；步骤3，将反应后的溶液倒入透析袋中，透析，将透析后的溶液冻干，即得到两性离子聚合物大分子单体(PCB
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OAA)，并将上述两性离子聚合物大分子单体(PCB
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OAA)和干细胞溶于PBS溶液中，形成两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液，其中，两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液中两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的质量百分数为1％
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20％，两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液中细胞的质量百分数为0
‑1×
109/ml，细胞的质量百分数不等于零，干细胞采用胚胎干细胞、造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞或者胰腺干细胞；步骤4，将步骤3制备得到的两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液和二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的PBS溶液分别装入不同的注射器中，然后通过实验室微量注射泵将上述两种溶液分别引入到微流控芯片当中，作为非连续相，其中，二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的PBS溶液中二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的质量百分数为0.5％
‑
10％；步骤5，向矿物油中加入司盘80，混合均匀后将混有司盘80的矿物油引入到微流控芯片当中，作为连续相，其中，司盘80在混有司盘80的矿物油中的质量百分数为0.5％
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5％；步骤6，两性离子聚合物大分子单体(PCB
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OAA)的PBS溶液和二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的PBS溶液首先在微流控芯片的微通道中混合，然后在连续相即有司盘80的矿物油的剪切作用下形成单分散的液滴，并随着连续相从导出管流出微通道，其中，两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液的流速为0.1
‑
20μL/min，二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的PBS溶液的流速为0.1
‑
20μL/min，混有司盘80的矿物油的流速为0.1
‑
50μL/min；步骤7，两性离子聚合物大分子单体(PCB
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OAA)和二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
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SH)在液滴中反应，即得到负载细胞的两性离子微凝胶(PCB
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PEG)。2.根据权利要求1所述的负载细胞的两性离子微凝胶，其特征在于：在步骤1中，偶氮类引发剂采用偶氮二氰基戊酸，3
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[[2
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(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯与偶氮类自由基引发剂的用量比例范围为175:1，聚合反应温度为70℃，聚合反应时间为24h；在步骤2中，碱采用碳酸氢钠，含有双键的酸类单体采用丙烯酸酐，反应时间为24h。3.根据权利要求1所述的负载细胞的两性离子微凝胶，其特征在于：在步骤3中，两性离子聚合物大分子单体(PCB
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OAA)的PBS溶液中两性离子聚合物大分子单体(PCB
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OAA)的质量百分数为2％
‑
10％；两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液中细胞的质量百分数
为1
×
105‑1×
108/ml；在步骤4中，二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的PBS溶液中二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
‑
SH)的质量百分数为1％
‑
5％，优选2％
‑
4％。4.根据权利要求1所述的负载细胞的两性离子微凝胶，其特征在于：在步骤5中，司盘80在混有司盘80的矿物油中的质量百分数为1
‑
3％；在步骤6中，两性离子聚合物大分子单体(PCB
‑
OAA)的PBS溶液的流速为0.5
‑
5μL/min，二巯基聚乙二醇(HS
‑
PEG
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SH)的PBS溶液的流速为0.5
‑
5μL/min，混有司盘80的矿物油的流速为0.3
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10μL/min。5.如权利要求1
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4任一所述的负载细胞的两性离子微凝胶的制备方法，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，将单体3
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘文广，刘洋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：